《关于磁流体应用猜想以及材料性质的改变》
一:磁流体是什么?
又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性,正因如此,它才在实际中有着广泛的应用,在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
——百度百科
字面意思:将具有磁性的固体纳米级颗粒与液体混合成的胶体
二:应用猜想
利用磁流体与3D打印技术结合形成快速打印并成型的新型打印技术
由LLNL工程师Julie Jackson Mancini领导的研究小组开始创建可调谐的超材料,特别是场响应机械超材料(FRMM)。他们采用了非平坦的大面积投影微光刻(LAPμSL)平台,该平台专门在大空间内进行3D打印微尺度特征; 需要这样的技术要求来生产测试所需的复杂管状晶格结构的薄壁。在3D打印之后,格子被注入磁流变液,因此壁必须足够强以处理加载压力和铁磁流体的额外重量,但也足够灵活,以便能够检测和测量磁场时的刚度变化。
大多数具有动态机械性能的超材料需要几分钟或几小时才能发生变化。FRMM的响应时间不到一秒。当施加特定的磁场时,铁磁流体中的磁性分子排列成链,立即使晶格结构变硬。
曼奇尼说,“已经证明,通过结构,超材料可以创造有时在自然界中不存在或可以高度设计的机械特性,但是一旦你构建成功这个结构,你就会被这些属性所困扰。这些超材料的下一个演变是能够根据外部刺激调整其机械特性。但是他们通过改变形状或颜色来做出反应,获得响应所需的时间可以是几分钟或几小时。使用我们的FRMM,整体形式不会改变,响应非常快,这使得它与其他材料区别开来。”
除了刚度之外,还可以调整磁场以调用各种机械性能,Mancini解释说:“真正重要的是通过调节磁场强度,我们可以获得广泛的机械性能。即时,远程可调性的想法为许多应用打开了大门。而且先进的悬架系统和航空航天部件也可以从非常快速,精确的运动中受益,而不需要笨重的伺服系统。
该团队现在正在努力将这两种材料融合成单相材料,不需要手动铁磁流体注入步骤。研究小组成员之一Ken Loh教授评论说,该技术的未来发展“可能会产生新技术,例如战斗机的灵活装甲,当发现威胁时会瞬间变硬。”
原文链接https://t.cn/A6KfUa2a
以上信息均来自具体实验
但是由于目前3D打印技术始终具有一系列技术壁垒:打印时间太长,打印精度不够,打印材料,上手难度较大.....
等一些问题
所以围绕上述问题想到新材料以及新打印方式
利用磁流体的流动性以及电磁性精确控制
三:总体思路
将磁流体与某种定型液体融合,利用电磁控制形状与导向在固体粉末状材料中“游走”将本身携带的定性液体与固体粉末材料结合达到定型效果。
四:目前此种猜想难点
1磁流体材质与定型液体的融合是否会导致磁流体凝固
2电磁设备是否能准确引导磁流体改变形状
五:以上仅属个人猜想
一:磁流体是什么?
又称磁性液体、铁磁流体或磁液,是一种新型的功能材料,它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性,正因如此,它才在实际中有着广泛的应用,在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异,可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。
——百度百科
字面意思:将具有磁性的固体纳米级颗粒与液体混合成的胶体
二:应用猜想
利用磁流体与3D打印技术结合形成快速打印并成型的新型打印技术
由LLNL工程师Julie Jackson Mancini领导的研究小组开始创建可调谐的超材料,特别是场响应机械超材料(FRMM)。他们采用了非平坦的大面积投影微光刻(LAPμSL)平台,该平台专门在大空间内进行3D打印微尺度特征; 需要这样的技术要求来生产测试所需的复杂管状晶格结构的薄壁。在3D打印之后,格子被注入磁流变液,因此壁必须足够强以处理加载压力和铁磁流体的额外重量,但也足够灵活,以便能够检测和测量磁场时的刚度变化。
大多数具有动态机械性能的超材料需要几分钟或几小时才能发生变化。FRMM的响应时间不到一秒。当施加特定的磁场时,铁磁流体中的磁性分子排列成链,立即使晶格结构变硬。
曼奇尼说,“已经证明,通过结构,超材料可以创造有时在自然界中不存在或可以高度设计的机械特性,但是一旦你构建成功这个结构,你就会被这些属性所困扰。这些超材料的下一个演变是能够根据外部刺激调整其机械特性。但是他们通过改变形状或颜色来做出反应,获得响应所需的时间可以是几分钟或几小时。使用我们的FRMM,整体形式不会改变,响应非常快,这使得它与其他材料区别开来。”
除了刚度之外,还可以调整磁场以调用各种机械性能,Mancini解释说:“真正重要的是通过调节磁场强度,我们可以获得广泛的机械性能。即时,远程可调性的想法为许多应用打开了大门。而且先进的悬架系统和航空航天部件也可以从非常快速,精确的运动中受益,而不需要笨重的伺服系统。
该团队现在正在努力将这两种材料融合成单相材料,不需要手动铁磁流体注入步骤。研究小组成员之一Ken Loh教授评论说,该技术的未来发展“可能会产生新技术,例如战斗机的灵活装甲,当发现威胁时会瞬间变硬。”
原文链接https://t.cn/A6KfUa2a
以上信息均来自具体实验
但是由于目前3D打印技术始终具有一系列技术壁垒:打印时间太长,打印精度不够,打印材料,上手难度较大.....
等一些问题
所以围绕上述问题想到新材料以及新打印方式
利用磁流体的流动性以及电磁性精确控制
三:总体思路
将磁流体与某种定型液体融合,利用电磁控制形状与导向在固体粉末状材料中“游走”将本身携带的定性液体与固体粉末材料结合达到定型效果。
四:目前此种猜想难点
1磁流体材质与定型液体的融合是否会导致磁流体凝固
2电磁设备是否能准确引导磁流体改变形状
五:以上仅属个人猜想
如是我闻。一时佛在舍卫国,祇树给孤独园。与大比丘僧,千二百五十人俱,皆是大阿罗汉,众所知识:长老舍利弗、摩诃目犍连、摩诃迦叶、摩诃迦旃延、摩诃俱絺罗、离婆多、周利槃陀伽、难陀、阿难陀、罗侯罗、憍梵波提、宾头卢颇罗堕、迦留陀夷、摩诃劫宾那、薄拘罗、阿那楼驮,如是等诸大弟子。 并诸菩萨摩诃萨:文殊师利法王子、阿逸多菩萨、乾陀诃提菩萨、常精进菩萨,与如是等诸大菩萨。 及释提桓因等,无量诸天大众俱。 尔时,佛告长老舍利弗:‘从是西方,过十万亿佛土,有世界名曰极乐,其土有佛,号阿弥陀,今现在说法。 ‘舍利弗,彼土何故名为极乐?其国众生,无有众苦,但受诸乐,故名极乐。’’ ‘又舍利弗。极乐国土,七重栏楯,七重罗网,七重行树,皆是四宝周匝围绕,是故彼国名为极乐。’ ‘又舍利弗。极乐国土,有七宝池,八功德水,充满其中,池底纯以金沙布地。四边阶道,金、银、琉璃、玻璃合成。上有楼阁,亦以金、银、琉璃、玻璃、砗磲、赤珠、玛瑙而严饰之。池中莲花大如车轮,青色青光、黄色黄光、赤色赤光、白色白光,微妙香洁。’ ‘舍利弗。极乐国土,成就如是功德庄严 ‘又舍利弗。彼佛国土,常作天乐。黄金为地。昼夜六时,雨天曼陀罗华。其土众生,常以清旦,各以衣祴盛众妙华,供养他方十万亿佛,即以食时,还到本国,饭食经行。’。’。 ‘舍利弗。极乐国土,成就如是功德庄严。’ 复次舍利弗:‘彼国常有种种奇妙杂色之鸟:白鹤、孔雀、鹦鹉、舍利、迦陵频伽、共命之鸟。是诸众鸟,昼夜六时,出和雅音。其音演畅五根、五力、七菩提分、八圣道分,如是等法。其土众生,闻是音已,皆悉念佛、念法、念僧。’ ‘舍利弗。汝勿谓此鸟,实是罪报所生,所以者何?彼佛国土,无三恶道。’ ‘舍利弗。其佛国土,尚无恶道之名,何况有实。是诸众鸟,皆是阿弥陀佛,欲令法音宣流,变化所作。’ ‘舍利弗。彼佛国土,微风吹动诸宝行树,及宝罗网,出微妙音,譬如百千种乐,同时俱作。闻是音者,自然皆生念佛、念法、念僧之心。’ ‘舍利弗。其佛国土,成就如是功德庄严。’ ‘舍利弗。于汝意云何?彼佛何故号阿弥陀?’ ‘又舍利弗。彼佛寿命,及其人民,无量无边阿僧祇劫,故名阿弥陀。 ‘舍利弗。阿弥陀佛成佛已来,于今十劫。’’ ‘又舍利弗。彼佛有无量无边声闻弟子,皆阿罗汉,非是算数之所能知。诸菩萨众,亦复如是。’ ‘舍利弗。彼佛国土,成就如是功德庄严。 ‘又舍利弗。极乐国土,众生生者,皆是阿鞞跋致,其中多有一生补处,其数甚多,非是算数所能知之,但可以无量无边阿僧祇说。’’ ‘舍利弗。众生闻者,应当发愿,愿生彼国,所以者何?得与如是诸上善人俱会一处。’ ‘舍利弗。不可以少善根福德因缘,得生彼国。’ ‘舍利弗。若有善男子善女人,闻说阿弥陀佛,执持名号,若一日、若二日,若三日,若四日,若五日,若六日,若七日,一心不乱,其人临命终时,阿弥陀佛,与诸圣众,现在其前。是人终时,心不颠倒,即得往生阿弥陀佛极乐国土。’ ‘舍利弗。我见是利,故说此言。若有众生,闻是说者,应当发愿,生彼国土。’ ‘舍利弗。如我今者,赞叹阿弥陀佛,不可思议功德之利。东方亦有阿閦鞞佛、须弥相佛、大须弥佛、须弥光佛、妙音佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。南方世界,有日月灯佛、名闻光佛、大焰肩佛、须弥灯佛、无量精进佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。南方世界,有日月灯佛、名闻光佛、大焰肩佛、须弥灯佛、无量精进佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。” ‘舍利弗。西方世界,有无量寿佛、无量相佛、无量幢佛、大光佛、大明佛、宝相佛、净光佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。” ‘舍利弗。下方世界,有师子佛、名闻佛、名光佛、达摩佛、法幢佛、持法佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’’’ ‘舍利弗。上方世界,有梵音佛、宿王佛、香上佛、香光佛、大焰肩佛、杂色宝华严身佛、娑罗树王佛、宝华德佛、见一切义佛、如须弥山佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。于汝意云何?何故名为一切诸佛所护念经?’ ‘舍利弗。若有善男子、善女人,闻是经受持者,及闻诸佛名者,是诸善男子、善女人,皆为一切诸佛之所护念,皆得不退转于阿耨多罗三藐三菩提。是故舍利弗,汝等皆当信受我语,及诸佛所说。’ ‘舍利弗。若有人已发愿、今发愿、当发愿,欲生阿弥陀佛国者,是诸人等,皆得不退转于阿耨多罗三藐三菩提,于彼国土,若已生、若今生、若当生。是故舍利弗,诸善男子、善女人,若有信者,应当发愿,生彼国土。舍利弗,如我今者,称赞诸佛不可思议功德,彼诸佛等,亦称赞我不可思议功德,而作是言:“释迦牟尼佛能为甚难希有之事,能于娑婆国土,五浊恶世,劫浊、见浊、烦恼浊、众生浊、命浊中,得阿耨多罗三藐三菩提。为诸众生,说是一切世间难信之法。”’ ‘舍利弗。当知我于五浊恶世,行此难事,得阿耨多罗三藐三菩提,为一切世间说此难信之法,是为甚难。’ 佛说此经已,舍利弗,及诸比丘,一切世间天人阿修罗等,闻佛所说,欢喜信受,作礼而去。(阿弥陀佛经)
如是我闻。一时佛在舍卫国,祇树给孤独园。与大比丘僧,千二百五十人俱,皆是大阿罗汉,众所知识:长老舍利弗、摩诃目犍连、摩诃迦叶、摩诃迦旃延、摩诃俱絺罗、离婆多、周利槃陀伽、难陀、阿难陀、罗侯罗、憍梵波提、宾头卢颇罗堕、迦留陀夷、摩诃劫宾那、薄拘罗、阿那楼驮,如是等诸大弟子。 并诸菩萨摩诃萨:文殊师利法王子、阿逸多菩萨、乾陀诃提菩萨、常精进菩萨,与如是等诸大菩萨。 及释提桓因等,无量诸天大众俱。 尔时,佛告长老舍利弗:‘从是西方,过十万亿佛土,有世界名曰极乐,其土有佛,号阿弥陀,今现在说法。 ‘舍利弗,彼土何故名为极乐?其国众生,无有众苦,但受诸乐,故名极乐。’’ ‘又舍利弗。极乐国土,七重栏楯,七重罗网,七重行树,皆是四宝周匝围绕,是故彼国名为极乐。’ ‘又舍利弗。极乐国土,有七宝池,八功德水,充满其中,池底纯以金沙布地。四边阶道,金、银、琉璃、玻璃合成。上有楼阁,亦以金、银、琉璃、玻璃、砗磲、赤珠、玛瑙而严饰之。池中莲花大如车轮,青色青光、黄色黄光、赤色赤光、白色白光,微妙香洁。’ ‘舍利弗。极乐国土,成就如是功德庄严 ‘又舍利弗。彼佛国土,常作天乐。黄金为地。昼夜六时,雨天曼陀罗华。其土众生,常以清旦,各以衣祴盛众妙华,供养他方十万亿佛,即以食时,还到本国,饭食经行。’。’。 ‘舍利弗。极乐国土,成就如是功德庄严。’ 复次舍利弗:‘彼国常有种种奇妙杂色之鸟:白鹤、孔雀、鹦鹉、舍利、迦陵频伽、共命之鸟。是诸众鸟,昼夜六时,出和雅音。其音演畅五根、五力、七菩提分、八圣道分,如是等法。其土众生,闻是音已,皆悉念佛、念法、念僧。’ ‘舍利弗。汝勿谓此鸟,实是罪报所生,所以者何?彼佛国土,无三恶道。’ ‘舍利弗。其佛国土,尚无恶道之名,何况有实。是诸众鸟,皆是阿弥陀佛,欲令法音宣流,变化所作。’ ‘舍利弗。彼佛国土,微风吹动诸宝行树,及宝罗网,出微妙音,譬如百千种乐,同时俱作。闻是音者,自然皆生念佛、念法、念僧之心。’ ‘舍利弗。其佛国土,成就如是功德庄严。’ ‘舍利弗。于汝意云何?彼佛何故号阿弥陀?’ ‘又舍利弗。彼佛寿命,及其人民,无量无边阿僧祇劫,故名阿弥陀。 ‘舍利弗。阿弥陀佛成佛已来,于今十劫。’’ ‘又舍利弗。彼佛有无量无边声闻弟子,皆阿罗汉,非是算数之所能知。诸菩萨众,亦复如是。’ ‘舍利弗。彼佛国土,成就如是功德庄严。 ‘又舍利弗。极乐国土,众生生者,皆是阿鞞跋致,其中多有一生补处,其数甚多,非是算数所能知之,但可以无量无边阿僧祇说。’’ ‘舍利弗。众生闻者,应当发愿,愿生彼国,所以者何?得与如是诸上善人俱会一处。’ ‘舍利弗。不可以少善根福德因缘,得生彼国。’ ‘舍利弗。若有善男子善女人,闻说阿弥陀佛,执持名号,若一日、若二日,若三日,若四日,若五日,若六日,若七日,一心不乱,其人临命终时,阿弥陀佛,与诸圣众,现在其前。是人终时,心不颠倒,即得往生阿弥陀佛极乐国土。’ ‘舍利弗。我见是利,故说此言。若有众生,闻是说者,应当发愿,生彼国土。’ ‘舍利弗。如我今者,赞叹阿弥陀佛,不可思议功德之利。东方亦有阿閦鞞佛、须弥相佛、大须弥佛、须弥光佛、妙音佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。南方世界,有日月灯佛、名闻光佛、大焰肩佛、须弥灯佛、无量精进佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。南方世界,有日月灯佛、名闻光佛、大焰肩佛、须弥灯佛、无量精进佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。” ‘舍利弗。西方世界,有无量寿佛、无量相佛、无量幢佛、大光佛、大明佛、宝相佛、净光佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。” ‘舍利弗。下方世界,有师子佛、名闻佛、名光佛、达摩佛、法幢佛、持法佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’’’ ‘舍利弗。上方世界,有梵音佛、宿王佛、香上佛、香光佛、大焰肩佛、杂色宝华严身佛、娑罗树王佛、宝华德佛、见一切义佛、如须弥山佛,如是等恒河沙数诸佛,各于其国,出广长舌相,遍覆三千大千世界,说诚实言:“汝等众生,当信是称赞不可思议功德一切诸佛所护念经。”’ ‘舍利弗。于汝意云何?何故名为一切诸佛所护念经?’ ‘舍利弗。若有善男子、善女人,闻是经受持者,及闻诸佛名者,是诸善男子、善女人,皆为一切诸佛之所护念,皆得不退转于阿耨多罗三藐三菩提。是故舍利弗,汝等皆当信受我语,及诸佛所说。’ ‘舍利弗。若有人已发愿、今发愿、当发愿,欲生阿弥陀佛国者,是诸人等,皆得不退转于阿耨多罗三藐三菩提,于彼国土,若已生、若今生、若当生。是故舍利弗,诸善男子、善女人,若有信者,应当发愿,生彼国土。舍利弗,如我今者,称赞诸佛不可思议功德,彼诸佛等,亦称赞我不可思议功德,而作是言:“释迦牟尼佛能为甚难希有之事,能于娑婆国土,五浊恶世,劫浊、见浊、烦恼浊、众生浊、命浊中,得阿耨多罗三藐三菩提。为诸众生,说是一切世间难信之法。”’ ‘舍利弗。当知我于五浊恶世,行此难事,得阿耨多罗三藐三菩提,为一切世间说此难信之法,是为甚难。’ 佛说此经已,舍利弗,及诸比丘,一切世间天人阿修罗等,闻佛所说,欢喜信受,作礼而去。(阿弥陀佛经)
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